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《石墨烯学堂》之第十七讲
前段时间,东华大学实验室在制备氧化石墨烯时发生爆炸事故,我们特意写了一篇剖析氧化石墨制备过程中的危险与如何预防的文章,有兴趣的读者可以参考科学网已发博文《石墨烯启示录|东华大学爆炸事故分析》。
今天,我们主要谈谈氧化石墨烯在使用过程中存在的安全问题,在其使用过程中所涉及到的安全问题主要分为两个方面:
就毒理性能上而言,氧化石墨烯的尖锐边缘有可能会切入细胞,并被其吸收,从而产生不可预知的效果;事实上,学术上有一种观点认为石墨烯可以杀菌,其中很重要的一点就是石墨烯对细胞膜结构会产生破坏。另外,氧化石墨烯如果吸入人体肺部的话会对肺部产生比较大的危害,这一点和绝大多数炭材料类似,碳素不容易被代谢分解,容易积累。所以在使用比较轻的氧化石墨烯粉体或者是三维石墨烯泡沫类材料时,一定要做好个人安全防护,戴好口罩和手套。
图片来自互联网
另一方面,在使用安全上,氧化石墨粉体本身具有易爆特质,这是由于氧化石墨烯的热分解反应是一个自放热的过程,一旦引发反应便会如链式反应般传递下去从而导致爆炸。通常而言,干燥情况下的氧化石墨在高温处理(高于100℃就需要警惕)或者是研磨撞击下都可能会引发氧化石墨的爆炸。而该过程产生大量气体并产生易飘散的黑色的还原氧化石墨烯粉体(就如下面的视频中所示)。这些黑色粉体可能会对人体的眼镜和呼吸系统产生危害。因此,在使用氧化石墨的过程中需要控制实验条件,并同时做好安全防护工作。
观看清晰的大图视频可以访问下面的视频链接:
http://v.qq.com/x/page/d03365ni8wx.html
事实上,实验过程中,因为对氧化石墨的粉碎和撞击而导致GO发生爆炸的事故本人也是听说过,并且也有亲身经历的,绝不是小题大做,而干燥的GO粉体更容易发生上述不可控的反应,因此需要保持警惕,尤其是在大剂量使用的情况下,最好事先咨询专业机构。
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